Effect of polyethylene glycol, alkyl, and oligonucleotide spacers on the binding, secondary structure, and self-assembly of fractalkine binding FKN-S2 aptamer-amphiphiles

摘要
在此之前，我们发现了一个名为FKN-S2的适体，它以高亲和力和特异性结合细胞表面蛋白fractalkine。本文在适体上加入疏水二烷基C16尾部，形成了两亲体适体。我们研究了尾巴和插入在尾巴和适配体头基之间的不同长度和疏水性的间隔分子如何影响适配体-两亲体的结合、结构和自组装特性。我们合成了无间隔剂（NoSPR）、聚乙二醇（PEG4、PEG8、PEG24）、烷基（C12和C24）或寡核苷酸（T10和T5: 10和5胸腺嘧啶，A10: 10腺嘌呤）的适配体两亲体。与游离适配体相比，尾部的加入使适配体-两亲体的结合亲和力降低了7.5倍以上。疏水性烷基间隔剂导致亲和损失最大，亲水性PEG间隔剂改善了两亲亲和，但没有恢复到游离适配体的亲和。有趣的是，寡核苷酸间隔物产生了亲和力最高的两亲体。然而，核苷酸组成不影响亲和力，因为T10和A10间隔物具有相同的亲和力。寡核苷酸间隔物增加了游离适体的亲和性，因此亲和性最高；与游离的FKN-S2适配体相比，FKN-S2适配体加寡核苷酸间隔具有更高的亲和力。圆二色性（CD）光谱和热熔融研究表明，该适体形成了一个茎环和分子内g -四联体，其尾部在缓冲液中强烈地稳定了g -四联体的形成。低温透射电镜（cro - tem）成像显示，适配体-两亲体，独立于所使用的间隔，自组装成胶束和纳米带，扁平的双层结构，经常扭曲。最后，用FKN-S2两亲体功能化的脂质体与fractalkine表达细胞孵育，其结合量取决于脂质体表面两亲体的浓度。